摘  要  对高炉节能降耗工作进行了总结和分析，并结合湖北新冶钢1780m3高炉自身特点，提出了一系列节能降耗措施，在高炉节能降耗方面取得了不错的成绩。

关键词  高炉  节能降耗  措施  操作

1  概况

目前全球钢铁行业陷入了前所未有的困境，国内外市场形势萎靡，国内市场更是供大于求，市场严重饱和，钢铁企业利润空间严重被压缩，国内多家钢铁企业面临减产或停产的局面，炼铁系统作为整个钢铁联合企业的能源消耗大户，直接消耗的能源占钢铁生产总能耗50%以上，而高炉能耗 (炼铁工序) 占炼铁总能耗的7 ％左右[1]，因此如何搞好高炉的节能降耗工作尤为重要。

湖北新冶钢（以下简称新冶钢）1780m3高炉2011年8月16日投产，各项经济技术指标取得了不错的成绩，进入2014年后受炉缸环炭温度偏高等影响，高炉被迫控风限产，较投产初期产量降低了约15%～20%，各项经济技术指标也受到了一定的影响，在2015年中新冶钢1780m3高炉结合自身特点，在采取强化原燃料质量的基础上，优化高炉操作、降低生铁中硅的质量分数、高顶压操作等措施下，通过不断摸索和实践，节能降耗工作取得了一定的成绩。

2  节能降耗措施

2.1  提高精料水平

精料是高炉强化的物质基础，强化高炉冶炼必须将精料放在首位，高炉想要取得更好的指标，更好的实现节能降耗的目标，需要努力提高精料水平。

2.1.1 提高综合入炉品位

在2015年以前国内外矿价居高不下，新冶钢1780m3高炉降本思路主要围绕配矿进行，导致综合入炉品位整体偏低，综合入炉品位仅56%左右，进入2015年随着国际矿价的下跌，新冶钢停止低品位矿的采购，烧结配料中以含铁品位相对较高的澳粉（杨迪粉、纽曼粉、PB粉）为主，烧结品位逐渐升高；并采用性价比相对较高的块矿，如：纽曼块、PB块、巴西块等，其含铁品位基本都在62.5%以上；球团矿以中信泰富特钢集团自产球团为主，供货稳定，品位基本维持在63%以上；新冶钢1780m3高炉在2015年综合入炉品位基本维持在57.5%左右，随着综合入炉品位的升高，渣铁比明显下降（见图1），热量消耗降低，对降焦节能、改善炉内料柱透气性起到促进作用。

2.1.2 强化原燃料筛分减少入炉粉末

强化原燃料筛分管理，必须确保原燃料在进入高炉矿槽之前尽量过筛，做好原燃料的清筛工作，严格控制各种原燃料的筛分速度，在满足正常排料的前提下，尽量延长振料时间；另外对矿槽每个仓安装了给料机，并将筛分难度相对较大的块矿（块矿较为潮湿），进行重点筛分，并将其块矿的振动筛筛板，由双层棒条筛改为单层棒条筛，大大提高了筛分效果（2015年原料平均粒度统计见表1）。

2.1.3 改善焦炭质量

焦炭是高炉生产最重要的燃料之一，但随着喷出燃料的增加，焦比降低，焦炭作为料柱骨架的作用越来越重要。鉴于焦炭对于高炉的重要作用，稳定焦炭质量、避免成分较大波动对高炉的节能降耗尤为重要。目前新冶钢1780m3高炉所使用的焦炭为直供捣固一级干熄焦，2015年以前由于焦化厂的降本需求，将主焦煤+肥煤配比基本维持在68%，焦炭CSR基本在67%左右，2015年针对高炉的实际生产需求，提出相应的质量要求，焦化厂调整主焦煤+肥煤配比稳定维持在70%左右，焦炭质量明显改善（见表2），为1780m3高炉降低焦比提供了必要条件。

2.1.4 优化炉料结构

新冶钢1780m3高炉炉料结构基本以75%烧结矿+10%球团矿+15%块矿为主，进入2015年由于国际矿价下跌，高品位、低二氧化硅的块矿资源与球团矿相比性价比更高，通过在生产过程中不断的摸索，适当提高烧结碱度，降低烧结矿、球团矿配比，提高块矿配比。目前炉料结构基本以74%烧结矿+8%球团矿+18%块矿为主，入炉碱度调整在维持（烧结矿+球团矿）配比82%不变情况下，调节烧结矿和球团矿配比，取得了不错的效果。

2.2  高风温操作

高风温是高炉廉价、利用率最高的能源，每提高100℃风温约降低焦比4%~7%，在当前能源紧张的形势下，迫切的需进一步提高风温[2]。新冶钢1780m3高炉配备了3座顶燃旋切式热风炉，实行“两烧一送”。新冶钢1780m3高炉为兼顾护炉，稳定控制炉缸环炭温度在300℃以下，于2015年初开始停止富氧，同时高炉煤气利用率基本维持在48%-50%，造成煤气发热值偏低，对热风炉烧炉带来了一定困难，如何保证送风风温大于1200℃，送风时间60-90min，进行了攻关。首先将热风炉烧炉废气温度由410℃提至430℃，其次利用烟道废气提高预热器温度，使烧炉煤气、空气的预热温度控制在250℃以上，为热风炉烧炉创造了有利条件，实现了送风风温1200℃以上，为降焦节能创造了条件。

2.3  提高喷煤比

炉况稳定顺行、高风温、高富氧是实现高煤比的前提，但新冶钢1780m3高炉长期停氧操作，仅通过高风温提高煤粉的燃烧率，实现起来相对困难，通过优化喷吹工艺，采用烟煤和无烟煤混合喷吹，烟煤和无烟煤混合喷吹有利于提高喷煤比和煤焦值换比，烟煤挥发分高，且含有一定水分，进入风口后会爆裂，促进分解燃烧和残炭燃烧，燃烧效率高，据有关经验，提高挥发分可以增加制粉能力，提高煤粉在风口内的燃烧率，有利于提高煤比[3]。在生产过程中，通过不断实践和摸索，混合煤中烟煤配比控制在60%，煤粉在风口内的燃烧率得到明显改善，另外高炉坚持全风口操作，喷煤均喷、广喷，取得了不错的效果，高炉煤比始终稳定维持在130-135kg/TFe。

2.4  高顶压操作

高压操作作为高炉强化冶炼的手段之一，根据炉顶设备的承受能力（260KPa）和操作要求，通过高炉煤气余压透平发电装置（简称：TRT机组）自动控制，将顶压稳定控制在210±5KPa，减少了炉况的波动，降低了煤气流速，抑制了压差的升高，有利于降低生铁中[Si]含量，改善煤气分布，提高煤气利用率。

2.5  实现低硅冶炼

冶炼低硅生铁是高炉节能降耗的一项重要措施之一，生铁中[Si]每降低0.1%，焦比降4-6kg/TFe。结合新冶钢1780m3高炉的实际生产情况，长期护炉的目标，制定了操作方针[Si]:0.35%-0.60%，渣碱度R2:1.13-1.16，铁水物理热≥1480℃，保证炉缸工作活跃，渣铁具有较好的流动性。日常生产过程中，加大对生铁中[Si]的抽查管理力度，对违反操作方针的，按制度进行相应考核。2015年1~12月生铁[Si]、[S]分布情况见图2。

2.6  合理的上、下部调剂相结合

合理的上、下部调剂，能够实现煤气流合理分布，炉缸工作良好，炉况稳定顺行。结合新冶钢1780m3高炉的实际生产特点，操作制度上坚持以“发展中心，适当抑制边缘为主”的措施，改善煤气流合理分布，取得了很好的效果。上部调剂：2015年以前日常调剂中布料矩阵调整较为频繁，效果不理想，主要反映在炉内渣皮波动频繁，静压不稳，给操作上带来一定难度，而且渣皮波动后进入炉缸耗热，被迫补焦或提高喷煤量额外补热，对降本十分不利，进入2015年4月通过讨论研究最终将布料矩阵最终调整为C1098764  122224O10987  1332（见表3），炉内渣皮稳定情况有所好转，煤气利用始终维持在48%~50%之间。下部调剂：由于长期护炉的需要，为更好的发展中心，鼓风动能按≮10000kg.m/s进行控制，全部使用斜5°风口，并将风口长度由555mm加长至580mm，风口直径以￠115mm为主。通过上、下合理调剂，使得炉缸活跃程度的改善，初始煤气流分布更为均匀。

2.7  强化工艺管理

高炉的长期稳定顺行是节能降耗的前提和保证，如何确保高炉的长期稳定顺行，需要高炉各岗位人员的精心操作、对设备精心点检维护，生产过程中提高各岗位员工在对操作方针的执行力，对逆向操作、责任心不到位引起高炉慢风、休风或造成炉况波动的，加大考核管理力度。炉外放铁做好各项确认工作，加大炉前三大设备的点检维护工作，杜绝跑大流、铁口浅等，对炮泥、钻头、钻杆实行定量控制，建立完善的奖惩机制。

3  节能降耗取得的成绩

新冶钢1780m3高炉始终坚持以精料为基础，以节能为中心，改善煤气能量利用，选择适宜冶炼强度，各项经济技术指标明显进步，工序能耗逐步降低，2015年平均工序能耗329.5kgce/TFe，较2014年平均工序能耗344.83kgce/TFe相比，下降了近15.63kgce/TFe，节能降耗取得了一定效果，具体指标见表4。

4  结语

新冶钢1780m3高炉结合目前生产现状，在长期护炉操作的不利局面下，不断优化操作，并对节能降耗中存在的瓶颈进行攻关，并总结了一系列节能降耗措施，在节能降耗方面取得了不错的成绩。

（1）始终坚持以“精料”为基础，原燃料条件的改善，为高炉节能降耗，奠定了物质基础。

（2）高炉稳定顺行是节能降耗的前提和保证，建立符合新冶钢1780m3高炉合适的操作制度尤为关键，坚持以高风温操作、提高焦丁比、高顶压操作、降低生铁中[Si]的质量分数等措施，降低能耗。

（3）通过建立各项管理制度，发动各岗位员工，对高炉生产的各个工艺环节积极挖潜，不断优化操作及工艺参数。加大对对生产中出现能源浪费、逆向操作、违规操作等行为的考核管理力度，使每位员工的节能降耗意识得到提升。

5  参考文献

[1] 陈聪. 高炉节能[J].科技情报开发与经济，2004，14(6):122.

[2] 周传典. 高炉炼铁生产技术手册[M].北京：冶金工业出版社，2008：501.

[3] 马辉，周永平，唐利霞. 安钢9号高炉富氧喷煤生产实践[J].南方冶金，2009，2(1):53.